인텔 터보부스트에 대해 알아보자

안녕하세요. 매일 IT, 밀릿입니다. 이번 포스팅에서는 지난번에 이어 인텔 제품 광고에 소개되는 다양한 기술 명칭들이 정확히 어떤 역할을 수행하는지 계속해서 알아보려고 합니다. 이번에 알아볼 기술의 명칭은 바로 '터보 부스트(Intel Turbo Boost)라고 불리는 기술입니다. 인텔 CPU 제품의 광고 이미지는 'CPU에 부하가 걸려도 성능은 최대까지' 발휘할 수 있도록 돕는 기술이라고 터보 부스트를 소개하고 있지만, 흔히 이야기하는 '오버클럭'과는 다른 종류의 기술이라고 말합니다. 그럼 하나하나 용어를 살펴보면서 터보 부스트 기술에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

 

우선 인텔 터보 부스트 기술의 사전적 정의를 살펴보기 위해 위키백과를 참조했습니다. 사전에 따르면 인텔 터보 부스트는 '인텔 네할렘 마이크로아키텍처 기반의 프로세스부터 지원하기 시작했으며, 프로세서의 기본 클럭 주파수가 부족할 경우에 자동적으로 클럭 주파수를 제품 설계 단계에서 설정된 기준보다 높여서 더 빠른 데이터 연산 처리가 가능도록 만든' 기술이라고 합니다. 터보 부스트 기술은 CPU에 장착된 코어의 동작 수에 관계없이 동작할 수 있고, 적은 수의 코어가 동작할수록 더 높은 주파수 증가가 이뤄질 수 있다고 설명하고 있습니다.

 

인텔 네할렘 마이크로아키텍처 프로세서부터 지원을 시작했다는 말은 이 기술이 출시된 지 상당히 오래되었다는 것을 뜻합니다. 앞선 포스팅에서 인텔 스카이레이크와 카비레이크 마이크로아키텍처에 대해 알아본 적이 있습니다. 해당 프로세서들이 각각 인텔 코어 i 시리즈 6세대와 7세대를 의미하였고, 2020년 현재 출시된 지 3~4년 가까이 지난 제품군이었는데, 네할렘 마이크로아키텍처 프로세서는 인텔 코어 i 시리즈 1세대 제품군이기 때문입니다. 2007년에 처음 공개되었고 2008년 말경부터 다수의 인텔 제품에 사용되기 시작한 프로세서입니다.

프로세서의 클럭은 CPU의 작업처리 속도를 의미합니다. 다시 한번 간략히 언급하자면 클럭은 'Hz' 주파수 단위를 사용하는데, 최근 출시되는 기본 클럭 수치가 3~4 GHz 정도 되며, 이는 초당 30억 회나 40억 회에 달하는 데이터의 연산 작업이 이뤄진다는 뜻입니다. 수치 상으로 보면 거대한 숫자이지만 고사양 작업을 수행할 때는 기본 설정된 클럭 주파수로는 데이터 처리 요청을 수행하는데 부하가 걸릴 수도 있고, 이때 의도적으로 표준 주파수보다 클럭을 높임으로써 요청된 데이터를 처리할 수 있도록 만드는 것이 인텔 터보 부스트 기술인 것입니다.

하지만 CPU에 설정된 기본 클럭 수치는 권장 수치이기도 하고, 일정 수준보다 더 높은 성능을 내기 위해 전력 사용을 집중한다는 말은 장치의 수명에도 무리가 가는 일일 것입니다. 인텔 제품 소개 페이지의 설명에 따르면, 인텔 터보 부스트 기술은 최대 로딩을 위한 프로세서 및 그래픽 성능 가속화가 목적으로 해당 CPU가 작업하는 현재 전력, 전류, 및 온도의 사양 한계 미만으로 작동하는 경우에 프로세서 코어를 자동으로 정격 작동 주파수보다 더 빠르게 실행하도록 한다고 이야기하고 있습니다. 즉, 기본 설정된 주파수보다 더 빠른 속도를 내기 위해 더 높은 수준의 전력을 사용하는 것은 맞지만, 터보 부스트가 작동하는 환경은 CPU 제품에 설정된 한계 사양 이하로 운영되고 있을 때만 이뤄진다는 것입니다.

이러한 점에서 인텔 터보 부스트 기술은 사용자가 임의로 CPU의 클럭 제한을 해제해서 고성능의 데이터 처리를 하도록 만드는 '오버클럭' 기술과 차이를 보여줍니다. 또한 인텔 터보 부스트 기술이 더 효과적으로 작동하는 환경은 다중 코어 연산 작업을 하는 경우가 아니라 소수, 혹은 단일 코어 작업을 할 경우에 최대 주파수에 근접하게 도달할 수 있다고 합니다. 앞선 포스팅에서 멀티 스레드와 하이퍼스레딩 기술에 대해 살펴보았듯이, 여러 코어 채널을 이용하는 것은 그만큼 하나의 코어 성능에 집중하기보다는 성능을 조금 줄여서 부하를 낮추고 여러 코어에 분산함으로써 원활한 데이터 처리를 하도록 하는 방식입니다. 아무리 터보 부스트 기능을 사용한다고 하더라도, 애초에 다중 코어 사용으로 단일 코어의 성능에 제한이 걸려있다면 최대 부스트 주파수 수준도 낮아질 것입니다.

 

인텔의 터보 부스트 기술은 현재 3.0 버전까지 출시되었습니다. 인텔 터보 부스트 '맥스' 3.0으로 불리기도 하는 이 기술은 싱글 스레드의 성능을 15% 이상 향상시키며, i7, i9 등급의 CPU 제품 일부에 기술이 적용될 것이라고 합니다. 기존의 터보 부스트 2.0이 단순히 최대 주파수를 확장시켜주었다면, 터보 부스트 맥스 3.0은 프로세서에서 가장 빠른 코어의 주파수를 인식해서 해당 코어(스레드)의 주파수를 강화하는 방식으로 스마트하고 효율적인 성능 강화를 지원한다고 합니다. 

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이렇게 인텔의 터보 부스트 기술에 대해 살펴보는 시간을 가졌습니다. 사용자가 임의로 사용하는 오버클럭 대신 인텔에서 설계단계부터 자체적으로 CPU의 성능을 일시 강화하도록 도와주는 터보 부스트 기술을 탑재해주는 것은 사용자의 PC 이용 경험 개선 뿐만 아니라 CPU 제품의 수명 연장에도 큰 도움이 되는 기술이라고 생각됩니다. 물론 오버클럭만큼 성능의 극대화를 지원하지는 않지만 오버클럭까지 실행하기엔 부담스러운 작업을 수행할 때 적합한 기술일 것입니다. 그럼에도 아무리 터보 부스트를 지원한다고 하더라도 CPU가 가진 고유의 성능을 초과하지는 못하므로, 애초에 CPU를 구매하면서 자신이 이용하고자 하는 컴퓨터 작업과 CPU 사양이 일치하는지 확인하는 과정이 반드시 필요할 것입니다.